
книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах
.pdf20
I - тундровые почвы; 2 - подзолистые и заболоченные почвы:
3 - горно-лесные, подзолистые почвы; 4 - дерновые перегнойнокарбонатные почвы вперемежку с подзолистыми; 3 - серые лесные земли и другие почвы лесостепи; б - черноземные почвы; 7-каш- тановые почвы и солонцы; 8 - бурые почвы, солонцы и развевае
мые пески; 9 - буроземы южных лиственных лесов Крыма и Кавказа
10 - красноземы, желтоземы и субтропические подзолистые почвы
|
|
|
Рис.7 . |
Сопоставление климатических и ландшафтных зон СССР: |
||||
I |
- |
тундра; 2 - |
тайга; |
3 - смешанный лес; |
4- - |
лесостепь; 5 - степь; 6 - полупустыня; 7 - пустыня; |
||
8 |
- |
субтропики; |
9 - |
горные |
районы; |
10 |
- |
широколиственные и смешанные леса |
22
чивости грунтов летного поля связана с оценкой местных гидро
логических и гидрогеологических условий, влияющих на возможную влажность грунтов. Для учета особенностей увлажнения отдельных участков по гидрологическим и гидрогеологическим условиям раз
личают три типа местности.
Рис.8. Изменение причин увгажнения грунтов при передвижении с северо-запада на юго-восток
I т и п |
- сухие места без избыточного увлажнения, |
с |
|
обеспеченным поверхностным стоком и расположением |
горизонта |
||
грунтовых вод |
или верховодки к началу промерзания |
грунта |
на |
глубине, превышающей глубину промераания и высоту капиллярного поднятия.
П т и п - сырые места с временным избыточным увлажнением поверхностными водами, главным образом в результате застоя во ды на поверхности весной и осенью. Грунтовые воды залегают ни же глубины промерзания. К сырым местам относятся участки с за
трудненным стоком воды при слабоводопроницаемых грунтах (запа дины, блюдца, низины, равнины, котловины, участки с малыми укло
нами, почвы с признаками заболачивания).
Ш т и п - сырые места с постоянным избыточным увлажне нием грунтовыми водами и верховодкой в осенний период. Грун
товые воды расположены выше глубины промерзания. Для таких мест характерны почвы: торфяные, оглеенные, с признаками забо лачивания и солончаковые.
Для отнесения участка под летное поле или части летного поля к тому или иному типу гидрологических условий (типу мест
23
ности) следует руководствоваться рельефом местности и данными почвенно-грунтовых обследований.
Часто наглядным внешним признаком для предварительной оцен
ки грунтовых и гидрогеологических условий является раститель ность. Изменение видов растительности, а в засушливое время -
окраски растительности,обычно связано с изменением условий
увлажнения. Например, при выходе на поверхность грунтовых вод появляется влаголюбивая растительность. Обитание различных ви
дов трав связано с различными почвенными условиями. Например,
для засоленных почв характерно наличие солевыносливой растит тельности и т .д . При проведении изысканий важно знать связь между видами растительности, с одной стороны, и почвенными и
гидрогеологическими условиями, с другой стороны.
§ Д. ВИДЫ (СЛУЧАИ) ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ ГРУНТОВ ЛЕТНОГО ПОЛЯ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО
ОТВСДУ ВОДЫ
Переувлажнение грунтов на летном поле или отдельных участ
ках |
летного поля может происходить как от поверхностных, так |
и от |
грунтовых вод. При этом возможны следующие случаи пере |
увлажнения.
I . Переувлажнение поверхностными водами атмосферных осад ков за счет скопления воды в неровностях поверхности летного поля и за счет поступления воды со стороны. Переувлажнение по-
верхностными водами является наиболее частым случаем переувлаж нения грунтов на летном поле. Обычно этот случай переувлажне
ния имеет место на участках с малыми уклонами, в низинах, в замкнутых пониженностях, при наличии на местности слабоводо проницаемых грунтов (глины, суглинки,пылеватые супеси). Пере
увлажнение поверхностной водой более легких по гранулометриче
скому составу грунтов (мелкопесчаных и супесчаных) может прои зойти при залегании поблизости от поверхности земли водоупорных
горизонтов (глина, тяжелые суглинки, прослойки ортштейна) или во время весеннего снеготаяния. В этих случаях, ввиду затрудне ния стока и просачивания воды в глубину, верхний слой грунта
полностью насыщается водой.
Переувлажнение грунтов поверхностными водами происходит в
районах с частыми и продолжительными дождями, с малой испаряе
мостью и появлением значительного количества воды при весеннем снеготаянии. Наиболее часто это переувлажнение происходит на
аэродромах, расположенных во П и Шклиматических зонах.
В зависимости от рельефа участков, грунта, периода года и ситуации местности при этом переувлажнении имеют место: скопле ние воды в неровностях плоских мест без поступления водщ извне,
с поступлением воды извне (с более возвышенных участкор), по
ступление воды со стороны за счет поднятия уровня воды при па водках в близлежащих водоемах и, как уже упоминалось выше, пере
увлажнение верхних слоев песчаных грунтов при наличии водоупор
ных горизонтов и в период весеннего снеготаяния |
(р и с.9 ). |
|
||||||||||||
|
|
О с а д к и |
|
|
|
|
|
О с а д к и |
|
|
||||
а) |
1 |
f |
i |
t |
I |
I |
6) |
I |
I |
|
1 |
I |
I |
I |
|
|
|
|
|
|
___ |
|
Сток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осадки |
|
|
|
|
|
|
||
^ |
|
|
. |
|
г) |
^ |
1 |
^ |
I |
д) |
Талый грунт•* |
|||
|
|
|
Паводок |
|
|
|
|
|
|
/ |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
~ k |
^ ////////////7 7 ?? $ |
ypj |
'7? "'/У'/ ? |
у ~ /' |
||||||
|
|
|
|
• |
|
r r f / z y / f r / / / / / / / x |
/.Мерзлый грунт// |
|||||||
|
|
|
|
|
У . о п я п м п a n n u m s |
|||||||||
|
|
|
' |
|
|
'^BoO oyfw p:/.//r |
|
,/ ,/ / / / / / / / , |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' / / / / / / / / / / / / / / , |
||||
|
|
Рис.9 . Переувлажнение грунтов поверхностными водами: |
||||||||||||
а - |
|
без поступления воды извне; б - с |
поступлением воды извне; |
|||||||||||
в - |
|
при поднятии уровня воды в |
близлежащем водоеме; |
г - при на |
||||||||||
личии водоупора |
поблизости от поверхности |
на |
песчаных грунтах; |
|||||||||||
|
|
|
|
д - |
при весеннем |
снеготаянии |
|
|
|
2 . Переувлажнение грунтовыми водами без поступления или
с поступлением грунтовой воды со стороны. Переувлажнение участ
ков летных полос грунтовыми водами встречается весьма редко. Обычно стремятся набежать расположения аэродромов на территории с близким залеганием уровня грунтовых вод. Однако при строитель стве аэродромов в стесненных условиях и при удлинении летных
25
полос (в случае реконструкции аэродромов) этот вид увлажнения
может также иметь место. При данном переувлажнении грунты
увлажняются в результате наличия на небольшой глубине грунто
вой воды или верховодки и за счет капиллярного поднятия влаги
от уровня воды. Грунтовые воды и верховодка обычно пополняют ся атмосферными осадками, просачивающимися в грунт. Гидрогеоло
гические условия летных полос в этом случае обычно характери
зуются наличием водопроницаемых грунтов (пески, супеси и легкие суглинки), залегающих на водоупорных горизонтах. Увлажнение грунтовыми водами наиболее характерно для аэродромов в I , П
иШклиматических зонах.
Всоответствии с рельефом местности, ситуацией, видом грун
тов, сложением грунтов и общим геологическим строением участков,
при этом.переувлажнении может иметь место: переувлажнение грун тов водой или верховодкой без поступления воды извне; переувлаж
нение при поступлении воды извне за счет притока воды из напор ных или ненапорных водоносных горизонтов (в холмистой местно сти ); переувлажнение за счет выхода (выклинивания) грунтовых вод на поверхность земли (в холмистой местности) и переувлаж нение за счет подпора при поднятии уровня воды в близлежащих водоемах в случае паводков (ри с.10).
Рис.10. Переувлажнение грунтов грунтовыми водами и верхо
|
|
водкой: |
|
а - |
без поступления |
воды извне; б - с поступлением воды извне; |
|
в - |
при выклинивании воды на |
поверхность земли; г - при подпоре, |
|
|
в случае |
поднятия |
уровня воды в водоприемнике |
26
3. Переувлажнение поверхностными и грунтовыми водами одн
временно. В этом случае возможны комбинации двух или несколь ких вышерассмотренных вариантов переувлажнений грунтов за счет
поверхностных и грунтовых вод одновременно.
В отдельные периоды года, наряду с приведенными случаями переувлажнений, в зависимости от климатических и грунтовых
условий увлажнению грунтов способствуют также зимнее перерас
пределение влаги и конденсация водяных паров в грунте. При зим нем перераспределении влаги вода из талых слоев поступает в
мерзлые, образуются кристаллы и линзы льда, вызывающие пучение
грунтов. Весной в местах пучин грунт дополнительно увлажняется за счет таяния льда. В районах с теплым климатом и резкими из
менениями суточной температуры некоторому увлажнению верхних слоев грунта способствует конденсация водяных паров в почве.
Исходя из видов возможных переувлажнений на аэродромах пре дусматриваются инженерные мероприятия по отводу воды. Проект
указанных мероприятий является неотъемлемой составной частью
комплексного проекта на строительство аэродрома.
Основными задачами проектирования водоотводных мероприятий
на аэродромах являются сбор и отвод за пределы аэродрома поверх ностных и грунтовых вод с целью создания наилучших условий для эксплуатации аэродромных покрытий и грунтовых летных полос.
Проектируемые мероприятия должны обеспечивать:
Г) перехват поверхностных и грунтовых вод, поступающих к летному полю со стороны,для защиты летных полос от затопления
иподтопления;
2)быстрейший сбор поверхностных вод с покрытий и понижен
ных переувлажняемых мест грунтовых летных полос с отводом воды
за пределы аэродрома;
3)сбор и отвод воды из пористых и грунтовых оснований по крытий с удалением воды за пределы аэродрома;
4-) понижение уровня грунтовых вод или верховодки на летном
поле с отводом воды за пределы аэродрома.
Выбор конкретных мероприятий по отводу воды на том или ином летном поле производится в зависимости от климатических условий расположения аэродрома, от грунтовых, гидрологических
игидрогеологических условий, от рельефа местности, от капи
тальности сооружаемого аэродрома и от вида конструкций покры
тий на данном аэродроме.
27
Необходимо помнить, что правильно запроектированные меро
приятия по отводу воды значительно повышают прочность, устой
чивость и долговечность аэродромных покрытий, а также способ ствуют сокращению нелетных периодов времени на грунтовых летных
полях.
§5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕРОПРИЯТИЯХ ПО ВОДООТВОДУ
ИДРЕНАЖУ НА АЭРОДРОМАХ
Инженерные мероприятия по отводу поверхностных вод на аэро |
||||||
дромах кратко именуются в о д о о т в о д о м , |
а |
мероприя |
||||
тия по отводу воды из грунта и пористых оснований покрытий - |
||||||
д р е н а ж о м |
(дренаж - d r a i n a g e |
, по-французски - осу |
||||
шение, происходит от английского слова |
d r a i n - |
осушать). |
||||
Водоотвод может осуществляться устройством |
как |
о т д е л ь |
||||
н ы х - в о д о о т в о д н ы х |
л и н и й , |
так и устройст |
||||
вом в о д о о т в о д н ы х |
с и с т е м , |
состоящих из се |
ти связанных между собой водоотводных линий. Водоотводными ли
ниями могут быть |
лотки, заглубленные трубопроводы, канавы и |
||
т .д . Чаще всего |
для |
отвода поверхностных вод устраиваются во |
|
доотводные системы. |
|
|
|
Дренаж на аэродромах аналогично отводу поверхностных вод |
|||
может осуществляться |
о д и н о ч н ы м и |
д р е н а м и |
или дренажными системами, состоящими из сети дрен. Дренами называются траншеи с уложенными на дно трубами, имеющими отвер стия для приема и отвода воды из грунта. Вокруг труб устраи
вается пористая обсыпка, а сверху траншеи засыпаются ранее вы нутым грунтом. Чаще всего для отвода грунтовых вод устраивают
ся дренажные системы.
Обычно в зависимости от видов переувлажнений и местных ус
ловий .проектируют:
1)водоотвод и дренаж в виде отдельных водоотводных линий
для перехвата воды, поступающей к аэродрому со стороны;
2)водоотводные и дренажные системы аэродромных покрытий
(ВПП, РД, КС) для сбора и отвода воды с покрытий, из-под покры
тий и с грунтовых участков, прилегающих к покрытиям; 3) водоотводные и дренажные системы на грунтовых летных
полосах для сбора и отвода воды с переувлажняемых мест.
28
Указанные мероприятия находят применение как на постоянных
аэродромах, так и в том или ином виде и объеме на полевых аэро дромах, предназначенных для кратковременного базирования авиа ции. Кроме того, водоотвод и дренаж могут предусматриваться на территориях застройки (служебная зона, городки и т .д .) .
В случае переувлажнения аэродромов поверхностными и грун товыми годами одновременно возможно проектирование комбиниро
ванных мероприятий, т .е . систем, предназначенных для отвода
поверхностных и грунтовых вод одновременно.
Как водоотводные, так и дренажные системы состоят из эле
ментов, предназначенных для сбора воды, и из элементов, пред
назначенных для транспортировки воды. На небольшие расстояния по ходу сбора вода транспортируется самими собирающими элемен тами. Собирающие элементы примыкают к транспортирующим. Вода
из собирающих элементов поступает в транспортирующие, а из
транспортирующих - сбрасывается за |
пределами аэродромов в во |
доприемники. Водоприемниками могут |
быть реки, ручьи, овраги и |
т.д . (р и с .II ,а ). |
|
• а) |
|
б)
Р и с .II. Схемы к устройству водоотводных и дренажных |
систем: |
|
а - деление элементов систем по характеру |
работы; б - |
рас |
положение закрытых и открытых элементов |
систем |
|
В пределах территории летного поля (рабочей части и полос
безопасности) для обеспечения работы авиации элементы водоот
водных и дренажных систем устраиваются заглубленными (заглуб ленные трубопроводы, колодцы и т .д .) или в виде открытых лот ков небольшой глубины, За пределами летного поля (за предела ми полос безопасности) транспортирующие элементы систем устраи-
29
ваготся до водоприемников обычно в виде открытых канав
(рис.1 1 ,6 ).
На всех водоотводных и дренажных системах предусматриваются
устройства в виде небольших сооружений (обычно колодцев) для ухода за системами и ремонта систем в процессе их эксплуатации.
Размеры поперечных сечений элементов систем (труб, лотков,
канав) определяются на основании гидравлических расчетов. Для отдельных элементов и устройств в ряде случаев возможен их
расчет на |
прочность и устойчивость. Конструкции элементов |
и |
|
устройств |
обычно принимаются типовыми, |
сборными, с привязкой |
|
к местным условиям. |
|
|
|
Все вопросы, связанные с проектированием водоотводных |
и |
||
дренажных систем, освещаются в проекте |
водоотвода и дренажа, |
входящем в состав общего проекта на строительство аэродрома. Так же как и проект аэродрома в целом, проект водоотвода и
дренажа для того или иного аэродрома обычно разрабатывается
по двум |
стадиям: п р о е к т н о е |
з а д а н и е |
и р а |
б о ч и е |
ч е р т е ж и . В некоторых исключительных случаях |
составление проекта водоотвода и дренажа производится по трем
стадиям: п р о е к т н |
о е |
з а д а н |
и е , |
т е |
х |
н и |
|
ч е с к и й |
п р о е к т |
и р а б о ч и е |
ч е р т е ж и . |
На стадии проектного задания проект водоотвода и дренажа разрабатывается с целью определения ориентировочных объемов
работ и принятия наиболее экономичного и технически оправдан ного решения. Проектное задание составляется на основании ма териалов предварительных изысканий участка, под аэродром и проекта вертикальной планировки, разработанного на основе пла на съемки в масштабе 1:5000.
На стадии рабочих чертежей (а также технического проекта
при трехстадийном проектировании) проект водоотвода и дренажа
составляется в соответствии с рассмотренным и утвержденным про ектным заданием. Водоотводные и дренажные мероприятия при этом разрабатываются на основании материалов технических изысканий
и проекта вертикальной планировки летного поля, выполненного на основе плана съемки участка в масштабе 1:2000. Рабочие чер
тежи (а при трехстадийном проектировании и технический проект) являются основными техническими документами для производства
строительных работ.
Рабочие чертежи при проектировании по трем стадиям состав